環境工程-畢業設計答辯

姓名：XXX學號：XXXXXXXXX班級：XXXXXXXXXXXXXX指導老師：XXXXX匯報提綱總論脫硝工藝方案的確定SCR反應系統的設計計算氨制備系統的設計計算成本核算心得體會一、總論1、設計任務對北方某地企業兩臺240t/h燃煤鍋爐煙氣進行脫硝工程設計，處理后要求達到《火電廠大氣污染物排放標準》（GB13223-2011）相應限值。

設計工況

煙氣量：370000Nm3/hNOX（以NO2計）濃度：450

mg/Nm3省煤器出口煙氣溫度：375℃排放要求：NOX排放量達到《火電廠大氣污染物排放標準》（NOX排放≤100mg/Nm3）2、設計依據

《火電廠大氣污染物排放標準》（GB13223-2011）《燃煤煙氣脫硝技術裝備》（GBT21509-2008）《火電廠煙氣脫硝技術導則》(DLT296-2011)《火電廠煙氣脫硝工程技術規范選擇性催化還原法》（HGB50160-2008）《管殼式換熱器》

（GB151-2011）《氣液分離器設計》

（HG/T20570.8-95）《石油化工企業設計防火規范》(GB50160-2008)3、設計原則

合理經濟安全系統二、脫硝工藝方案的確定

綜合考慮各方面的因素，本設計采用SCR工藝脫硝工藝特點優缺點脫硝率投資選擇性催化還原（SCR）連續排放、大排量二次污染小、技術難度大80-90%較高選擇性非催化還原（SNCR）連續排放、大排量設備簡單、二次污染大30-60%較低液體吸收小排量回收NOX效率低較低1.主要煙氣脫硝工藝的比較原理2.SCR工藝的布置形式a.高塵區布置：煙氣溫度高、催化劑活性高、但催化劑容易磨損中毒b.低塵區布置：除塵后煙氣自凈能力下降、易沉積c.尾部布置：煙氣溫度低需加熱、運行不經濟

采用技術較為成熟、更經濟的高塵區布置

鍋爐空預器除塵器脫硫塔煙囪高塵布置低塵布置尾部布置300-400℃800-900℃150-200℃50-70℃3.SCR工藝采用的還原劑SCR工藝的還原劑：液氨、氨水、尿素三種還原劑的性能比較項目液氨氨水尿素還原劑價格3000元／噸900元／噸1600～1700元／噸安全性有毒有害無害存儲條件高壓常壓常壓，干態運輸費用便宜貴便宜運行費用低高昂貴綜合考慮，本設計采用液氨作為還原劑3.SCR工藝采用的催化劑

目前，工程中使用最多的是V2O5-WO3/TiO2，以V2O5作為活性組分，以

TiO2作為載體，以WO3作為助催化劑。

常見的催化劑有三種型式：蜂窩式、波紋式、板式。當其他條件相近時，蜂窩式結構的催化劑比表面積最大。因此，本設計選擇蜂窩式的催化劑。工藝流程介紹液氨卸料系統液氨儲存系統NH3制備系統鍋爐省煤器SCR反應器空氣預熱器空氣燃料空氣空氣除塵器煙氣出口工藝流程圖三、SCR反應系統的設計計算1.催化劑的體積2.催化劑的橫截面積考慮催化劑模塊幾何形狀及其它方面，SCR反應器橫截面積約比催化劑橫截面積大15%，則：模塊尺寸(L×W×H)1910x970x1340mm本次設計反應器尺寸可取5.73m×6.79m。一層使用催化劑模塊21個，3×7排列。3.催化劑的層數

取整得n=2考慮到實際情況，設置三層催化劑，兩用一備

序號項目單位數值1氨逃逸率ppm32催化劑橫截面積m238.363SCR橫截面積m244.114催化劑體積m379.25催化劑層數層26催化劑總層數層37反應器高度m158殼體高m209殼體長m710殼體寬m9SCR反應器尺寸參數表SCR反應系統立面圖

SCR反應器

立面圖四、氨制備系統的設計計算1.還原劑耗量的計算反應器中主要發生的化學反應：氨消耗量式中中M為考慮實際脫硝效率及氨逃逸后的氨消耗量與100%脫硝效率時理論氨消耗量的比值，為0.863則2.典型設備—氨蒸發器的設計計算

1.氣液分離筒的直徑選用d170x9mm的碳鋼管即可

2.蛇管的設計

蛇管換熱面積

蛇管的總長度選取d38mm×3mm的奧氏體不銹鋼管，做成兩組螺旋圓柱蛇管組，每組蛇管高1.98m，外圈直徑為700mm，內圈直徑472mm，筒體直徑為900mm

蛇管換熱器3.氨系統設備清單設備規格單位數量卸料壓縮機排氣量60m3/h，排氣壓力2.4MPa，功率15kW，配防爆電機臺2液氨貯罐臥式，總容積16m3，設計壓力2.16MPa，殼體材質：16MnR臺2液氨蒸發器立式水浴加熱器，出力：85.8kg/h，殼體材質：Q235-B，加熱器材質：304套2氨氣緩沖槽立式，總容積9m3，殼體材料：16MnR套2氨氣/空氣混合器隔板式，DN250，直段L：2.25m，碳鋼臺4稀釋風機離心式，流量：2430m3/h，揚程5500Pa，電機功率：4kW臺44.氨區的布置原則儲氨區布置在廠區全年最小頻率風向的上風側。按照有關標準和規定，確定罐區與周邊建筑物的防火間距。確定罐區與廠內主要道路及次要道路的防火間距符合有關標準和規定。確定合理的罐區內設備防火間距。罐區要設防火堤。儲罐、制氨氣區域上面設置遮陽設施。卸氨、儲氨區需要設冷卻噴淋和消防噴淋裝置。罐區要設消防通道。氨區平面圖氨區立面圖五、成本核算

序號項目規格單位年消耗數單價/元費用/萬元1液氨99.6%t617.763000185.32水

t150002.53.753電380VkWh1494001.014.944儀用空氣0.6MPaNm31200000.11.25工人工資

人/年430000126檢修費

萬元807單位NOx的脫氮成本

元/kg3.0